异步发电机并入电网运行时，是靠转差率来调整负载的，其输出的功率与转速近乎呈线性关系，因此对机组的调速精度要求不高，不需要同步设备和整步操作，只要转速接近同步转速就可以并网。由此可知，风力机配用的异步发电机不仅控制装置简单，而且并网后也不会产生振荡和失步，运行非常稳定。然而，异步发电机并网也有一些特殊要求，如直接并网瞬间产生的过大冲击电流（约为异步发电机5～7倍的额定电流），将导致电网电压大幅度下降，从而对系统安全运行构成威胁。风力发电机组单机容量越大，冲击电流对发电机自身部件及电网的影响也越加严重。另外，由过高冲击电流会引起主电路断路器跳闸等。也将直接影响异步发电机正常并网。风力机驱动的异步发电机与电网并联运行方式如图3-4所示。

图3-4 风力机驱动的异步发电机与电网并联电路

目前，国内外异步风力发电机采用的并网方法主要有以下几种。

1.直接并网

这种并网方法要求在并网时，发电机的相序与电网的相序相同，当风力机起动后，异步发电机被带到接近同步转速（即98%～100%同步转速）时，即可自动并入电网。自动并网的信号由测速装置给出，而后通过断路器合闸完成并网过程。显而易见，这种并网方式比同步发电机的准同步并网简单。由于直接并网方式对电网的影响较大，一般适合于异步发电机功率在百千瓦以下或电网容量较大的电力系统。

2.降压并网

在异步发电机与电网之间串接电阻、电抗器或自耦变压器，以达到抑制并网合闸瞬间过大的冲击电流和电网电压下降的幅度。由于电阻、电抗器等要消耗功率，在异步发电机并入电网并进入稳定运行状态后，应迅速将其旁路或切除。由于这种并网方法需要配置大功率的电阻或电抗器，投资将随机组容量增大而增加，因此经济性较差。降压并网方法适用于百千瓦以上容量较大的风力发电机组。

3.采用晶闸管的软并网(www.daowen.com)

对于较大型的风力发电机组，目前比较先进的并网方法是采用双向晶闸管控制的软投入法，如图3-5所示。这种并网方法是在异步发电机定子与电网之间接入一组双向晶闸管。双向晶闸管的作用是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许范围内。

采用晶闸管软并网方式有两种。

（1）第一种晶闸管软并网方式 当风力机将发电机带到接近同步转速时，异步发电机输出端断路器闭合，使发电机经一组双向晶闸管与电网接通。双向晶闸管的触发控制角由180°～0°逐渐导通，与此同时双向晶闸管的导通角由0°～180°逐渐增大。通过对双向晶闸管导通角的控制，并网时的冲击电流被限制在发电机额定电流的1.5～2倍以内，从而得到一个比较平滑的并网过程。随着发电机转速的升高，电动机的转差率趋近于零，当转差率为零时，发电机与电网连接的双向晶闸管已全部导通，并网过程结束，此时风力发电机进入正常的发电运行。

图3-5 异步发电机经双向晶闸管软并网电路

（2）第二种晶闸管软并网方式 其双向晶闸管导通角由0°～180°逐渐增大的控制过程与前者完全相同，不同之处在于当发电机转速升高到转差率为零，发电机与电网连接的双向晶闸管全部导通时，利用一组旁路开关将双向晶闸管短接，此时并网过程结束，风力发电机进入正常发电运行。

上述两种晶闸管软并网方式的主要区别在于，前者在并网过程结束后，发电机送入电网的电流全部通过接在主电路中的双向晶闸管。该并网方式线路较为简单，且具有较高的开关频率，但必须选用大电流和高反压的双向晶闸管。后者在并网过程结束后，发电机电流是通过旁路开关送入电网的，因此对双向晶闸管的性能要求相对较低，但是由于旁路开关要长时间通过主电路的大电流，其触头在开闭过程中容易粘连和烧蚀，其次控制电路也略微复杂一些。